package com.dexter.year2023.charpter5_queue_map.level2.topic2_3n数之和;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * 15. 三数之和
 * https://leetcode.cn/problems/3sum/
 * <p>
 * 给你一个整数数组 nums ，判断是否存在三元组 [nums[i], nums[j], nums[k]] 满足 i != j、i != k 且 j != k ，同时还满足 nums[i] + nums[j] + nums[k] == 0 。请
 * 你返回所有和为 0 且不重复的三元组。
 * 注意：答案中不可以包含重复的三元组。
 * <p>
 * 示例 1：
 * 输入：nums = [-1,0,1,2,-1,-4]
 * 输出：[[-1,-1,2],[-1,0,1]]
 * 解释：
 * nums[0] + nums[1] + nums[2] = (-1) + 0 + 1 = 0 。
 * nums[1] + nums[2] + nums[4] = 0 + 1 + (-1) = 0 。
 * nums[0] + nums[3] + nums[4] = (-1) + 2 + (-1) = 0 。
 * 不同的三元组是 [-1,0,1] 和 [-1,-1,2] 。
 * 注意，输出的顺序和三元组的顺序并不重要。
 * 示例 2：
 * 输入：nums = [0,1,1]
 * 输出：[]
 * 解释：唯一可能的三元组和不为 0 。
 * 示例 3：
 * 输入：nums = [0,0,0]
 * 输出：[[0,0,0]]
 * 解释：唯一可能的三元组和为 0 。
 * <p>
 * 提示：
 * 3 <= nums.length <= 3000
 * -105 <= nums[i] <= 105
 *
 * @author Dexter
 */
public class LC15ThreeSum {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {-1, 0, 1, 2, -1, -4};
        // 排序 + left right 双指针 - 时间击败68.88% 的Java用户，内存击败30.49% 的Java用户
        List<List<Integer>> result = threeSum(nums);
        System.out.println(result);
    }

    /**
     * 先排序，后双指针
     *
     * @param nums
     * @return
     */
    public static List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        int n = nums.length;
        // 排序
        Arrays.sort(nums);
        // 结果，初始化
        List<List<Integer>> ans = new ArrayList<List<Integer>>();
        // i 循环
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            // 排序后的第一个数不可能大于0
            if (nums[i] > 0) {
                return ans;
            }
            // 去重，保证和上一位置 i 不一样
            if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                continue;
            }
            // 最左指针
            int left = i + 1;
            // 最右指针
            int right = n - 1;
            while (left < right) {
                if (nums[i] + nums[left] + nums[right] > 0) {
                    right--;
                } else if (nums[i] + nums[left] + nums[right] < 0) {
                    left++;
                } else {
                    List<Integer> sub = new ArrayList<Integer>();
                    sub.add(nums[i]);
                    sub.add(nums[left]);
                    sub.add(nums[right]);
                    ans.add(sub);
                    // 对 left 和 right 位置去重
                    while (left < right && nums[right] == nums[right - 1]) {
                        right--;
                    }
                    while (left < right && nums[left] == nums[left + 1]) {
                        left++;
                    }
                    // 找到答案后，双指针同时收缩，开始下一个 i 判断
                    right--;
                    left++;
                }
            }
        }
        return ans;
    }
}
